Trong lịch sử, sông Vĩnh Định mang tiếng xấu với các trận lũ quét và thay đổi dòng chảy. Dòng sông đã có ít nhất ba dòng chảy chính khi qua Bắc Kinh. Theo các ghi chép từ xa xưa, sông ban đầu chảy theo hướng đông bắc từ Bát Bảo Sơn (八宝山) hướng đến nơi mà này là Công viên Tử Trúc Viện (紫竹院公園) tại quận Hải Điến và đổ vào sông Ôn Du (温榆河)..

Vào thời Tây Hán, sông chảy về phía nam từ Đức Thắng Môn (德胜门) qua trung tâm Bắc Kinh ngày nay, bao gồm Tiền Môn (前門) cùng Hồng Kiều và hồ Long Đàm (龍潭湖), trước khi đổi hướng đông nam. Vào thời đó, thành phố nằm ở phía tây nam của trung tâm thành phố hiện nay. Vào thời nhà Liêu, sông đổi dòng về phía tây nam như hiện bay, và cầu Lư Câu được xây dựng bắc qua sông vào năm 1189. Khi Marco Polo viếng thăm thành phố vào thời nhà Nguyên, ông đã qua sông Vĩnh Định bằng cách đi qua cầu Lư Câu, vì vậy cầu cũng được gọi là cầu Marco Polo.

Sông có tên thông tục là Vô Định (không ổn định). Năm 1698, triều đình của hoàng đế Khang Hy đã gia cố bờ sông và cố định dòng chảy cho sông. Dòng sông vì vậy mang tên Vĩnh Định (ổn định vĩnh viễn)."[1]